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第六章模拟信号运算电路6.1理想运算放大器的概念1.理想运算放大器6.1.1集成运放的两种工作状态及相应结论例：计算电路的电压输出表达式6.2用集成运放构成放大器6.2.1比例运算1.反相比例运算器2.同相比例运算（3）差分比例运算电路例：计算如图所示电路的输入输出关系例：计算如图所示电路的输入输出关系6.3用集成运放构成信号运算电路例：计算如图所示电路的输入输出关系积分运算电路微分运算电路比例-微分运算电路例：计算如图所示电路的输入输出关系下一页总目录章目录返回上一页理想运放的概念比例运算电路积分和微分电路求和电路Auo??，rid??，ro?0，KCMR??2.电压传输特性uo=f(ui)线性区：uo=Aod(u+–u–)非线性区：u+u–时，uo=+Uoppu+u–时，uo=–Uopp+Uoppu+–u–uo–Uopp线性区理想特性实际特性uo+?u+u––饱和区O因为uo=Aod(u+–u–)所以(1)差模输入电压约等于0即u+=u–,称“虚短”(2)输入电流约等于0即i+=i–?0,称“虚断”电压传输特性Auo越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。++∞uou–u+i+i––u+–u–uo线性区–Uopp+UoppO(3)反相端有输入，同相端接地，即u–＝u+=0,称“虚地”理想运放工作在线性区的特点（闭环工作）理想运放工作在饱和区的特点(开环工作）(1)输出只有两种可能,+Uopp或–Uopp(2)i+=i–?0,仍存在“虚断”现象电压传输特性当u+u–时，uo=+Uoppu+u–时，uo=–Uopp不存在“虚短”现象u+–u–uo–Uopp+UoppO饱和区uo+?ui–R1R2Rfi1ifi≈0当运放满足在线性区工作时（1）由“虚断”有i≈0，所以i1＝if（2）由“虚短”有u-=u+=ui，所以因为i1＝if集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。运算放大器工作在线性区时，通常要引入深度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。改变输入电路和反馈电路的结构形式，就可以实现不同的运算。（1）电路组成（2）电压放大倍数因虚短,所以u–=u+=0，称反相输入端“虚地”—反相输入的重要特点因虚断，i+=i–=0，ifi1i–i+uoRFuiR2R1++?–所以i1?if因要求静态时u+、u–对地电阻相同，所以平衡电阻R2=R1//RF结论：①Auf为负值，即uo与ui极性相反。因为ui加在反相输入端。②Auf只与外部电阻R1、RF有关，与运放本身参数无关。③|Auf|可大于1，也可等于1或小于1。④因u–=u+=0，所以反相输入端“虚地”。电压放大倍数因虚短，所以u–=ui，反相输入端不“虚地”uoRFuiR2R1++?–结论：①Auf为正值，即uo与ui极性相同。因为ui加在同相输入端。②Auf只与外部电阻R1、RF有关，与运放本身参数无关。③Auf≥1，不能小于1。④u–=u+≠0，反相输入端不存在“虚地”现象。uo+?ui2–R1R2Rfi1ifi－≈0R3ui1i＋≈0uo+?ui2–R1R2Rfi1ifi≈0ui1+–?uo1uo+?uo2–R3R7R4i3i4i≈0R8uo1+?ui2–R1R2R6R5ui1+?–ui+-+-+-uo+?ui2–R11R12Rfi11ifi－≈0